Парамагнетизм веществ, обусловленный магнитными моментами атомных ядер. В постоянном магнитном поле Н существование магнитных моментов у ядер приводит к слабому парамагнетизму в виде небольшой добавочной ядерной намагниченности

где x - ядерная магнитная восприимчивость (на i моль), зависящая от температуры ( закон Кюри). Ядерная намагниченность M_n в 10⁵ – 10⁸ раз меньше, чем в случае электронного парамагнетизма. Ядерный парамагнетизм впервые обнаружен в 1937 Л. В. Шубниковым и Б. Г. Лазаревым (СССР) в твёрдом водороде. Изучается методом ядерного магнитного резонанса.

 

***

Свойство вещества намагничиваться во внешнем магнитном поле в направлении поля. Парамагнетизмом обладают вещества (парамагнетики), атомы (ионы) которых имеют магнитный момент, но в которых отсутствует самопроизвольная намагниченность. При намагничивании атомные магнитные моменты выстраиваются по направлению поля (в отсутствие поля они дезориентированы тепловым движением). Магнитная восприимчивость парамагнитного вещества больше 0; у многих веществ она не зависит от поля, но сильно зависит от температуры Т, у щелочных металлов зависимость от Т слаба. При температурах выше Кюри точки (или Нееля точки) ферро-, антиферро- и ферримагнетики парамагнитны. Кроме атомного существует также ядерный парамагнетизм.

 

***

Парамагнетизм характерен для веществ, атомы, ионы или молекулы которых обладают собственными магнитными моментами, но в отсутствие внеш. поля эти моменты ориентированы хаотично и в целом намагниченность вещества отсутствует. Магнитные моменты обусловлены орбитальным движением электронов в оболочках атомов или молекул (орбитальный парамагнетизм), спиновыми моментами самих электронов (спиновый парамагнетизм), магнитными моментами ядер атомов (ядерный парамагнетизм). В отличие от антиферромагнетиков, ферримагнетиков и ферромагнетиков парамагнетизм в отсутствие внеш. магнитного поля не обладают магнитной структурой. Внешнее магнитное поле приводит к упорядочению магнитных моментов и, как следствие, к появлению намагниченности вдоль поля.
Изучение парамагнетизма веществ дает возможность определять магнитными моменты атомов, ионов, исследовать их зарядовые состояния, позволяет получать информацию о строении молекулярных комплексов, сложных молекул, о структуре твердых растворов парамагнитных ионов в диамагнитных матрицах, о кинетике хим. реакций с участием свободных радикалов и т. д. Аналогичная информация может быть получена при помощи ЭПР (основной метод) и ЯМР. Адиабатическое размагничивание парамагнитных солей (элементов групп Fe и РЗЭ) используют для получения сверхнизких температур (ниже 1 К). Измерения c парамагнитных солей применяют для измерения низких температур.

Изучение парамагнетизма веществ дает возможность определять магнитными моменты атомов, ионов, исследовать их зарядовые состояния, позволяет получать информацию о строении молекулярных комплексов, сложных молекул, о структуре твердых растворов парамагнитных ионов в диамагнитных матрицах, о кинетике химических реакций с участием свободных радикалов и т. д. Аналогичная информация получена при помощи ЭПР (основной метод) и ЯМР. Адиабатическое размагничивание парамагнитных солей (элементов групп Fe и РЗЭ) используют для получения сверхнизких температур (ниже 1 К). Измерения c парамагнитных солей применяют для измерения низких температур.